TW201620639A - 扳手工具製程方法 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種扳手工具製程方法，其主要包含有備料、初鍛步驟、第一端頭衝壓步驟、第二端頭衝壓步驟及精整步驟等；其中，首先針對扁條狀之金屬胚料的一端鍛壓成型出一頭部區(即初鍛步驟)，以使該頭部區向外形成有一尺寸小於該頭部區之桿體區，而後再分別針對該頭部區、該桿體區之端頭進行鍛壓(即分別為第一、第二端頭衝壓步驟)，致使該金屬胚料兩端分別成型出弧狀外觀，同時該桿體區之尺寸係小於該等頭部區外觀尺寸，最後並針對所得之頭部區、桿體區進行再次衝壓與廢料去除，同時於該等頭部區分別衝壓成型出一鎖合槽(即精整步驟)；是以，此一製程方法可有效降低材料浪費與加工成本支出外，並且扁條狀之金屬胚料的使用，可降低高成本機械的使用模式，更能提昇生產加工速率。

Description

扳手工具製程方法

本發明係關於一種於扳手工具成型，特別是指一種扳手工具製程方法。

參閱圖1、圖2，習知熱鍛處理之扳手工具製造方法1包含有備料步驟11、裁切步驟12、加熱步驟13，衝壓步驟14，冷卻步驟15及去料步驟16；其中，該備料步驟11中先行備具一呈捲繞式之圓桿狀的金屬胚料a，並由該裁切步驟12針對該金屬胚料a進行適當長度的裁切；另，該加熱步驟13係針該金屬胚料a進行高溫加熱軟化處理，故配合有一加熱裝置131(圖中僅以示意圖表示)以固定之高溫針對該金屬胚料a進行加熱。

仍續前述，該衝壓步驟14具有一衝壓機141及一設該衝壓機141上且具扳手工具壓模之模具組142，以便將經高溫軟化之該金屬胚料a置於該模具組142上，利用該衝壓機141進行衝壓，俾便將圓桿狀之該金屬胚料a衝壓成型出一扁平態樣之胚料模塊a1，且該胚料模塊a1上壓掣成型出具有扳手工具之外輪廓雛形，而後再予以冷卻定型(即冷卻步驟15)；最後， 該去料步驟16係備具有一除料機161，以利用該除料機161針於該胚料模塊a1上之該扳手工具整個輪廓邊緣進行廢料去除作業，如此即完成該扳手工具2之製造。

惟，習知熱鍛處理製造過程中，雖能成型出所需之扳手工具2，但在製造過程中，必須利用高溫加熱方式使圓形狀之該金屬胚料a產生軟化，以利後續進行衝壓成型作業，期以高溫方式提高該金屬胚料a的延展性，以及降低衝壓設備的衝壓噸數需求與降低模具組142耗損；然而經高溫加熱衝壓成胚料模塊a1後，更需經由一冷卻步驟15進行冷卻作業，方能進行後續之該去料步驟16，以去除該胚料模塊a1上不需要的廢料，如此加工過程所需之熱鍛處理設備費用成本高外，同時熱鍛處理過程必須等待冷卻後才能進行下一工序，亦使製造過程更為繁雜且耗時，實有待改進。

有鑒於此，習知另有一扳手工具之冷鍛製造方法3，請參閱圖3、圖4，其包含有備料步驟31、頭部成型步驟32、衝壓成型步驟33及除料成型步驟34；其中，該備料步驟31備具有一圓桿狀之金屬胚料b；另，該頭部成型步驟32係將該金屬胚料b之二端分別冷鍛衝壓成形出一圓頭b1：至於，該衝壓成型步驟33係利用一沖床(圖中未示)將成型有二圓頭b1之該金屬胚料b予以衝壓，使該金屬胚料b呈現出扁平狀且其上呈現出扳手工具2外觀；最後，該除料成型步驟34係利用另一沖床(圖中未示)再針對前述所成型出該扳手工具2外觀周緣處之多 餘材料部份予以去除，而留下該扳手工具外觀形狀，如此即完成該扳手工具2的成型。

然，實際操作後發現，雖前述扳手工具之冷鍛製造方法3較前一習知所述可免除熱鍛處理設備費用成本高的問題，以及加工耗時與材料浪費等缺失，不過，鑒於該金屬胚料b兩端分別衝壓成型出一圓頭b1，所以該金屬胚料具有一定厚度，此時因該金屬胚料的成型係採用沖床進行衝壓，以使該金屬胚料得以完全被衝壓成扁平狀，故為使該金屬胚料b能有效成型，因此必須備具有較大動力噸數之沖床以供使用，方才有足夠之驅動力將該金屬胚料b予以成型出該扳手工具2外觀，再者更在該衝壓步驟33中為能使已具該二圓頭b1、及二圓頭b1間之具圓形長條狀該金屬胚料b處，衝壓出呈現出扁平狀之外觀，這時更須再另備具一動力噸數比該頭部成型步驟32所備具之該沖床還要來的更大另一沖床機具，如此一來才能具有足夠作動力衝壓出具有該扳手工具2之外觀；是以，不論是在該頭部成型步驟32亦或該衝壓步驟33中，其所具備之該等沖床機具動力噸數皆要比一般的沖床機具還要高出許多，當然動力噸數設備大，其所需花費之設備成本亦相對的提高，迫使在製程上需提高加工成本，才能完成該扳手工具2外觀之成型作業，實不具經濟效益且有待改進。

因此，本發明之目的，是在提供一種扳手工具製 程方法，其可減少材料耗費、縮短加工時間，進而降低製程成本等功效。

於是，本發明扳手工具製程方法，其包括有備料步驟、初鍛步驟、第一端頭衝壓步驟、第二端頭衝壓步驟及精整步驟等；其中，該初鍛步驟針對該備料步驟所備具之扁條狀之金屬胚料之一端頭予以鍛壓，以成型出一頭部區，且該頭部區向外形成有一尺寸小於該頭部區尺寸之桿體區，同時再針對該頭部區及該桿體區之端頭分別予以進行鍛壓，以分別成形出該扳手工具外觀(即第一端頭衝壓步驟與第二端頭衝壓步驟)，並且再針對由前述所得出該扳手工具外型呈弧狀之外觀的該頭部區、桿體區再進行衝壓，最後僅要將少許之多餘廢料予以去除，並於該頭部區處分別成型出有一鎖合槽，即可完成該扳手工具加工製程；是以，本發明利用該備料步驟中所備具有扁條狀之金屬線材進行後續加工處理，不但得以縮短製程工時，提昇生產加工速率外，並且加工過程所形成之廢料亦相對減少，亦可達到免除材料成本之浪費等功效。

〔習知1〕

1‧‧‧熱鍛處理之扳手工具製造方法

11‧‧‧備料步驟

12‧‧‧裁切步驟

13‧‧‧加熱步驟

14‧‧‧衝壓步驟

15‧‧‧冷卻步驟

16‧‧‧去料步驟

131‧‧‧加熱裝置

141‧‧‧衝壓機

142‧‧‧模具

161‧‧‧除料機

a‧‧‧圓桿狀金屬胚料

a1‧‧‧胚料模塊

2‧‧‧扳手工具

〔習知2〕

3‧‧‧扳手工具之冷鍛製造方法

31‧‧‧備料步驟

32‧‧‧頭部成型步驟

33‧‧‧衝壓成型步驟

34‧‧‧除料成型步驟

35‧‧‧除料成型步驟

b‧‧‧圓桿狀金屬胚料

b1‧‧‧圓頭

2‧‧‧扳手工具

〔本發明〕

4‧‧‧扳手工具製程方法

41‧‧‧備料步驟

42‧‧‧初鍛步驟

43‧‧‧第一端頭衝壓步驟

44‧‧‧第二端頭衝壓步驟

45‧‧‧精整步驟

46‧‧‧裁剪步驟

47‧‧‧加熱處理

5‧‧‧扳手工具

51‧‧‧鎖合槽

6‧‧‧打頭機

61‧‧‧機台

62‧‧‧固定模

63‧‧‧頂推件

64‧‧‧沖模

65‧‧‧夾持單元

621‧‧‧成型槽

622‧‧‧退料孔

7‧‧‧成型機

71‧‧‧橫向模具

72‧‧‧衝壓模具

711‧‧‧模穴

d‧‧‧扁條狀之金屬胚料

d1‧‧‧頭部區

d2‧‧‧桿體區

圖1是習知1扳手工具製造方法之流程圖。

圖2是習知1扳手工具之成型過程示意圖。

圖3是習知2扳手工具製造方法之流程圖。

圖4是習知2扳手工具之成型過程示意圖。

圖5是本發明第一較佳實施例之扳手工具製程方法流程圖。

圖6是本發明該一較佳實施例之扳手工具成型過程示意圖。

圖7-1至圖7-2是本發明該第一較佳實施例之打頭機構件方塊示意圖與局部構件示意圖。

圖8-1至圖8-2是本發明該第一較佳實施例之合模機構件方塊示意圖與局部構件示意圖。

圖9是本發明第二較佳實施例之扳手工具製程方法流程圖。

圖10本發明第三較佳實施例之扳手工具製程方法流程圖。

圖11本發明第四較佳實施例之扳手工具製程方法流程圖。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的明白。

本發被詳細描述之前，要注意的是，在以下說明中，類似元件是以相同的編號來表示。

參閱圖5、圖6，本發明第一較佳實施例，本實施例扳手工具製程方法4，包括有一備料步驟41、初鍛步驟42、一第一端頭衝壓步驟43、一第二端頭衝壓步驟44及一精整步 驟45；其中，該備料步驟41中係備具有一扁條狀之金屬胚料d，而本實施例中該金屬胚料d的寬度至少等於成型後該扳手工具5的最大外徑，並且該金屬胚料d的厚度等同於成型後該扳手工具5之厚度；另，該初鍛步驟42中係將該備料步驟41所備具之該等金屬胚料d之一端頭予以鍛壓，以成型出一頭部區d1，同時該頭部區d1向外形成有一尺寸小於該頭部區d1尺寸之桿體區d2。

仍續前述，鑒於扳手工具5的形狀有分為三種型態，一種即如圖6之A流程製造後所示之兩端分呈圓頭形狀，且中央開設有一鎖合槽51態樣，而另一種是即如圖6之B流程製造後所示之一端呈圓頭形狀，且中央開設有一鎖合槽型態，而另一端呈圓弧外觀且開設有一向外連通之鎖合槽型態，最後一種是即如圖6之C流程製造後所示之兩端分呈圓弧外觀且開設有一向外連通之鎖合槽型態，不論前述A、B、C三種型態，其主要是外觀構造上的差異而已，只要局部修正所搭配的模具構造而已，即可依後續相同之作業模式予以完成，以下僅以B流程為例加以說明。

請配合參閱圖7-1、圖7-2，該第一端頭衝壓步驟43係針對於該初鍛步驟42所成型出之頭部區d1予以衝壓，而該第一端頭衝壓步驟43中，本實施例係利用一打頭機6加工為之，亦即該打頭機6具有一機台61，一設於該機台61上之固定模62與頂推件63，一與該固定模62相對應之沖模64，以及一設 該機台61上且可將進給之該金屬胚料d予以夾持至該固定模62位置之夾持件65，同時該固定模62上開設有一成型槽621，以及一與該成型槽621相連通之退料孔622，且該退料孔622恰可供該頂推件63伸置，故當具有該頭部區d1之金屬胚料d經由該夾持件65置入該固定模62中，使得該成型槽621恰可該頭部區d1容置於其中，並受到該沖模64之衝壓，以成型出前述之具該扳手工具5之且呈弧狀外觀，同時於該處成型過程中並初步成型有一鎖合槽51，而後再由伸置在該退料孔622之該頂推件63頂推該金屬胚料d，使該金屬胚料d由該固定模62退料，以利進行後續步驟之進行。

承接上述，再配合參閱圖8-1、8-2，當進行該第二端頭衝壓步驟44，其針對該桿體區d2之端頭處予以鍛壓，而本實施例中係採用一成型機7衝壓，該成型機7具有一對應可夾持該金屬胚料d之該第一端頭的橫向模具71，以及一與該等橫向模具71呈對應設置之衝壓模具72，而前述該等橫向模具71具有一模穴711，以供該金屬胚料d之欲受衝壓之端頭於夾持後容置於內，動作時，利用該衝壓模具72針對該金屬胚料d進行衝壓作業，此時該桿體區d2即會受到該橫向模具71之穩固夾持，同時該衝壓模具72則針對該桿體區d2之端頭處進行衝壓，使其變形且膨脹之部分恰好將該模穴711填滿，使其成型出具有前述該扳手工具6之第二端頭之頭部區d1呈現出弧狀外觀，以及該處成型過程中並初步成型有一鎖合槽51，最 後再由該等橫向模具71呈橫向退出，如此即可使衝壓具有第一、第二端頭之頭部區d1的該金屬胚料d退料，以利進行後續步驟之進行。

最後，進行該精整步驟45，亦即將前述該第一、第二端頭衝壓步驟43、44所得之該頭部區d1、桿體區d2所成型出該扳手工具5外觀再次進行衝壓，此時鑒於凸出於該頭部區d1、桿體區d2外之多餘材料不多，因此所使用之沖床實有別於習知方式，亦即不需要大噸數的沖床(即費用成本低，圖中未示)為之，即可將多餘材料予以去除而達到精整之效果，同時並於該扳手工具5之頭部區、桿體區處分別衝壓成型出所需之鎖合槽51尺寸，如此即完成該扳手工具5之製程作業。

參閱圖9，本發明第二較佳實施例，其仍包含有備料步驟41、初鍛步驟42、第一端頭衝壓步驟43、第二端頭衝壓步驟44及精整步驟45等；特別是，本實施例中該扁條狀之金屬胚料d可呈一連續式捲繞之線材，同時該備料步驟41後另加設有一裁剪步驟46，而該裁剪步驟46備具有一裁剪機8(圖中未示出，僅以方塊圖表示)，以使該金屬線材d進給後可利用該裁剪機8之裁切，而裁剪為一段一段尺寸之金屬胚料d型態，且被剪斷之金屬胚料d直接被夾持進給，以利該後續該初鍛步驟42、第一端頭衝壓步驟43、第二端頭衝壓步驟44等製程作業進行，至於前述後續該初鍛步驟42、第一端頭衝壓步驟43、第二端頭衝壓步驟44及精整步驟45等達成之動作及目的均與 前一實施例所述相同，恕不詳述。

請配合參閱圖10、圖11，本發明第三及第四較佳實施例，其仍包含前述該等實施例所述之步驟等；其特別在於該等金屬胚料d欲進行該初鍛步驟42、第一端頭衝壓步驟43及第二端頭步驟44等所為之衝壓成型前，可針對該金屬胚料d進行一加熱處理47，同時該加熱處理47可採用一具有如高週波加熱得方式進行，且所使用該加熱處理47態樣得以在該初鍛步驟42、第一端頭衝壓步驟43及第二端頭步驟44等之任一步驟前進行，或者於前述所欲進行該等步驟前皆具有該加熱處理47的進行(圖中係以該初鍛步驟42、第一端頭衝壓步驟43及第二端頭步驟44前皆具有該熱處理47之方塊圖表示為之)；是以，無論前述所使用之加熱態樣為何，皆可使該金屬胚料d得以在該初鍛步驟42中被快速鍛壓成型出頭部區與桿體區，甚至於進行第一、第二端頭衝壓步驟43、44前時，皆在該加熱處理47的作用影響下，可快速且輕易的衝壓製造出具有該扳手工具5之呈弧狀外觀，不但廢料少，以降低材料成本不必要的浪費外，並快速且更能有效縮短製程工時與增進加工效率。

由上述之說明，當可得知本發明於製程方法上確實具有功效增進之處，歸納如下：

1.本發明在該備料步驟41時，即以扁條狀之該金屬胚料d為基礎，且後續之該第一端頭衝壓步驟43、第二端頭衝壓步驟44等作業，完全拋棄習知大噸數沖床作業模式，而 改以用可大量加工生產之打頭機、成型機為之，大大提昇生產加工速率。

2.仍續上述，在該第一、第二端頭衝壓步驟43、44中，其分別再針對該頭部區d1、及該桿體區d2之端頭進行鍛壓，不但可快速且輕易的衝壓製造出具有該扳手工具5外觀，同時廢料更少，以降低材料成本不必要的浪費外，最後再搭配後續可將局部多餘廢料去除之該精整步驟45的作業進行，其所所產生之多餘廢料已經更少了，如此即能快速完成該扳手工具5之製程作業。

歸納前述，本發明扳手工具製程方法利用備料步驟所備具扁條狀之金屬胚料，以利經過初鍛步驟的先行鍛壓後，再由第一、第二端頭衝壓步驟針對該金屬胚料兩端予以成型，以利將該金屬胚料成型出具該扳手工具之桿體區與弧狀外觀之頭部區的成型，並同時於該等頭部區上再型出鎖合槽，最後經精整步針對殘留於該鎖合槽處之少許多餘廢料的去除，即能快速完成該扳手工具的製程作業；是以，利用該備料步驟所備置之扁條狀的金屬胚料，便可直接於該金屬胚料之二端頭進行該頭部區與桿體區之成型，有效縮短製程工時與增進加工效率外，且有利於該扳收工具的成型效率，更能大大降低材料成本的耗費，故確實能達到本發明之目的。

惟以上所述者，僅為說明本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申 請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

4‧‧‧扳手工具製程方法

41‧‧‧備料步驟

42‧‧‧初鍛步驟

43‧‧‧第一端頭衝壓步驟

44‧‧‧第二端頭衝壓步驟

45‧‧‧精整步驟

d‧‧‧扁條狀之金屬胚料

Claims (8)

1. 一種扳手工具製程方法，其依序包括有：一備料步驟，其至少備具有一扁條狀之金屬胚料；一初鍛步驟，其將該等金屬胚料之一端頭予以鍛壓，以成型出一頭部區，同時該頭部區向外形成有一尺寸小於該頭部區尺寸之桿體區；一第一端頭衝壓步驟，其針對該頭部區予以鍛壓，以使該頭部區成型出該扳手工具外型呈弧狀之外觀；一第二端頭衝壓步驟，其針對該桿體區之端頭處予以鍛壓，使該處因衝壓而膨脹，以成形出該扳手工具外型呈弧狀之外觀，同時該桿體區衝壓後之該扳手工具外觀尺寸小於該頭部區衝壓後之扳手工具外觀尺寸；及一精整步驟，將前述該第一、第二端頭衝壓步驟所得之該頭部區、桿體區所成型出該扳手工具外觀再次進行衝壓，以將多餘材料予以去除，同時並於該扳手工具之頭部區、桿體區處分別衝壓成型出一鎖合槽。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之扳手工具製程方法，其中，該備料步驟所備具之該金屬胚料寬度至少等於該扳手工具的最大外徑。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之扳手工具製程方法，其中，該扁條狀之金屬胚料可呈一連續式捲繞之線材，而該備料步驟後加設有一裁剪步驟，同時該裁剪步驟備具有一裁剪 機，以使該金屬線材並可利用該裁剪機之裁切，而將該金屬胚料經由該裁剪機予以裁剪為一段一段尺寸之金屬胚料型態，且被夾持進給進行後續加工步驟。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之扳手工具製程方法，其中，該第一端頭衝壓步驟所成型之該扳手工具外型呈弧狀之外觀外，同時該處衝壓成型過程並初步成型有一鎖合槽雛形。
5. 依據申請專利範圍第1項或第4項所述之扳手工具製程方法，其中，該第一端頭衝壓步驟可利用一打頭機衝壓，該打頭機具有一機台，一設於機台上之固定模與頂推件，一與該固定模相對應之沖模，以及一設於該機台上且可將進給之胚料予以夾持至該固定模位置之夾持件，而前述該固定模上開設有一成型槽，以及一與該成型槽相連通之退料孔，且該退料孔恰可供該頂推件伸置。
6. 依據申請專利範圍第1項所述之扳手工具製程方法，其中，該第二端頭衝壓步驟所成型之該扳手工具外型呈弧狀之外觀外，同時該處衝壓成型過程並初步成型有一鎖合槽之雛形。
7. 依據申請專利範圍第1項或第6項所述之扳手工具製程方法，其中，該第二端頭衝壓步驟可利用一成型機衝壓，該成型機上具有一對可夾持該金屬胚料之第一端頭的橫向模具，以及一與該等橫向模具呈對應設置之衝壓模具，而前述該等橫向模具具有一模穴。
8. 依據申請專利範圍第1項所述之扳手工具製程方法，其中，該初鍛步驟、第一端頭衝壓步驟及第二端頭衝壓步驟等所為之衝壓成型前可針對該等金屬胚料進行加熱處理。